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CULCyT//Enero-Abril, 2014 16 Año 11, No 52: Especial No 1
Rehabilitación y operación de la planta tratadora de aguas residuales de Nuevo
Casas Grandes Chihuahua
Zarhelia Carlo Rojas, María Concepción Chavarría Gaytán
Universidad Autónoma de Ciudad Juárez
RESUMEN
La Unidad Multidisciplinaria de la UACJ en Nuevo Casas Grandes atiende a una población cercana a los 1500
alumnos y empleados. Por el aislamiento de la ubicación, necesita de una Planta de Tratamiento de Aguas
Residuales (PTAR) que posibilite la operación del campus. La PTAR existente ha requerido de varias adecuaciones
a través del tiempo, presentando desde fallas de diseño hasta falta de seguimiento por personal capacitado y de un
programa de análisis químico para verificar su eficacia. El proyecto de adecuación y operación de la PTAR por
alumnos del campus busca tanto el adecuado funcionamiento de las instalaciones como el enriquecimiento de las
prácticas formativas de alumnos de la carrera de Ingeniería en Agronegocios y otras, al integrar en prácticas,
proyectos de servicio social y becas trabajo las diversas acciones requeridas en la PTAR. Este documento deja
constancia de las acciones técnicas realizadas y de las acciones a favor de la formación de recursos humanos que han
derivado de este proyecto. A la vez, se constituyen en el plan de acción a seguir en la operación de la PTAR. Se
implementó la técnica de coliformes totales de acuerdo a NMX-AA-042-1987(adaptado), por el número más
probable. Desde agosto 2011 a diciembre 2012, se siguió este parámetro, paralelo a mejoras instrumentales y se
cumple con los límites citados. De forma adicional, se tuvieron que atender otros rubros prioritarios para el
funcionamiento de la PTAR de orden mecánico y administrativo. Entre ellas se destacan el diagnóstico de fallas
mecánicas y de la instalación de tuberías en bomba a jardines, posibilitar actividades de mantenimiento por medio
de una bomba auxiliar, cuantificación de caudal tratado, caracterización y volumen de lodos generados, gestión
apropiada de lodos, establecimiento de mantenimiento semestral. Verificación del funcionamiento de la bomba
dosificadora de cloro y su calibración.
Palabras clave: Planta de Tratamiento de Aguas Residuales universitaria, Normas Oficiales, Prácticas docentes.
INTRODUCCIÓN
El campus de la Unidad
Multidisciplinaria de la UACJ en Nuevo
Casas Grandes se ubica en terrenos cercanos
a la población de Sección Hidalgo,
aproximadamente a 2 kilómetros de los
sitios habitados y de las redes de servicio.
Su ubicación más alta y aislamiento
justificaron la se instalación de una planta
tratadora, diseñada e instalada por la
empresa Teporaca. Se presentaron diversos
problemas de desempeño, que derivaron en
periodos de funcionamiento y paro, con
modificaciones sucesivas del sistema de
tratamiento de la PTAR. Estos problemas
incluyeron desde la adecuación del nivel del
tanque de sedimentación hasta
reconfiguración de los elementos unitarios
del sistema de tratamiento (Norma
Mexicana, 1987). Los muestreos realizados
en 2010 demostraron que la PTAR tiene la
capacidad de cumplir los parámetros de la
normatividad aplicable a aguas de reuso con
contacto indirecto (Norma Oficial
Mexicana, 1997).
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Como un sistema de servicio
sanitario, es prioritario asegurar su
funcionamiento continuo y perfeccionar su
manejo, monitoreo de parámetros constante
y cumplimiento ambiental.
La infraestructura de la Unidad
Multidisciplinaria Nuevo Casas Grandes de
la UACJ opera gracias al funcionamiento de
la planta de tratamiento físico-químico a sus
aguas residuales. Instalada desde 1996, la
PTAR da servicio a una población creciente
de más de 1500 estudiantes y empleados,
por lo que se requiere no sólo eficacia en su
funcionamiento actual, sino asegurar su
vigencia en desempeño en el mediano plazo.
Dentro de la materia de Agua y tratamientos
residuales de la carrera de Ingeniería en
Agronegocios, se inicia la búsqueda de
antecedentes y el análisis de las condiciones
de operación de la PTAR, con la intención
de incorporar en lo posible algunas de las
funciones y su monitoreo a las prácticas
docentes de la materia, a la vez de contribuir
a un mejor control de la actividad de la
PTAR.
En el perfil de los estudiantes del
área agropecuaria toma importancia el
manejo responsable de los recursos, área en
que el tratamiento de agua será un factor
clave en su futuro desempeño profesional.
La incorporación de los procesos de manejo
de la PTAR a prácticas de docentes del
campus proveerá de un conocimiento
práctico invaluable a los futuros egresados.
La determinación de los parámetros
ambientales establecidos en la NOM-003-
SEMARNAT-1997 implica muestreos y
determinaciones químicas que pueden ser
implementadas en el laboratorio de ciencias
básicas del Campus Nuevo Casas Grandes.
La realización de un sistema de monitoreo
incluyendo el muestreo y análisis ambiental
en el laboratorio del Campus es factible y
ampliamente provechoso para el desempeño
de la PTAR. Este estudio trata de la
rehabilitación y operaración de la PTAR del
campus Nuevo Casas Grandes por
estudiantes del área agropecuaria e
incorporación del monitoreo y análisis a
prácticas docentes. Realizando un
diagnóstico de las condiciones de operación
actuales de la PTAR del campus Nuevo
Casas Grandes de la UACJ y en su
proyección a mediano plazo; optimizando el
funcionamiento de la PTAR del campus
Nuevo Casas Grandes y proveer un manual
de operaciones comprensible a futuros
estudiantes que realicen su servicio social en
la PTAR; instrumentar los análisis
ambientales requeridos por la NOM-003-
SEMARNAT-1997 para el reuso de aguas
tratadas en el laboratorio de ciencias básicas
el campus; y establecer un sistema de
monitoreo y control de los parámetros
regulados por Normas Oficiales Mexicanas
y Normas Mexicanas que aseguren el
cumplimiento de la calidad de las aguas
tratadas en el campus Nuevo Casas Grandes.
METODOLOGÍA
Debido a la diversidad de patógenos
orgánicos que se pueden desarrollar en el
agua, se requiere un sistema continuo de
evaluación de riesgos a emplearse
rutinariamente. Usar un organismo fácil de
analizar como indicador logra proporcionar
resultados definitivos en corto tiempo y
representa un ahorro en costos. Los
microorganismos empleados internacionalmente
son los coliformes termotolerantes y los
coliformes totales. Escherichia coli o
coliformes fecales son organismos
indicadores de mayor precisión para
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determinar la contaminación fecal reciente.
(Organización Mundial de la Salud, 1985)
La NOM 003 (Norma Oficial
Mexicana, 1997) establece el nivel de
contaminación microbiológica con base en
la presencia de estos organismos. Dada la
naturaleza de aguas residuales que se
reciben en la PTAR, se definió E. coli como
el indicador a determinar en el CNCG.
RESULTADOS
Este proyecto surgió de la necesidad
de operar y dar mantenimiento a la PTAR,
como un tema de la materia de Agua y
productos residuales (IAN-00-1409) dentro
del programa de la Ingeniería en
Agronegocios. La recuperación de este
sistema y la apropiación como un proyecto
del campus y del programa de la carrera
resultó en un programa de diagnóstico,
mantenimiento, rehabilitación, desarrollo y
gestión, integrado dentro de las necesidades
del campus. A la vez se incluyó la
instrumentación de los análisis de agua al
programa de la materia y se está dando
formación a recursos humanos a un nivel
profesional. Esto es un gran avance para los
estudiantes de los programas involucrados y
para el funcionamiento del campus, que
además del funcionamiento básico, busca
dar cumplimiento a su enfoque de
sustentabilidad.
A la fecha de inicio, se cuenta con
muestreos de en los parámetros de trabajo,
limitados por la falta de equipo. En un
diagnóstico realizado en 2011 por parte del
departamento de Ingeniería Civil y
Ambiental del IIT, a cargo del Dr. Sergio
Saúl Solís se hizo un listado pormenorizado
de los parámetros a evaluar por ley en
PTAR, se continua trabajando para cumplir
estas recomendaciones, pero no se ha
obtenido el equipo faltante.
Se realizaron modificaciones
mecánicas y operativas valiosas como:
La instalación de un medidor de flujo
(ahora retirado), que permitió la
cuantificación de volumen procesado.
La compra y uso de una bomba
sumergible para agua tratada, la cual
permite el trabajo de mantenimiento
sin contratar maquinaria externa y
posibilita la extracción de agua tratada
para áreas no conectadas a la línea de
jardines.
Realización de una coliwasa o
muestreador de aguas y líquidos
compuestos, con la que se valoró la
producción de lodos y se determinó la
factibilidad de retirar los lodos en
forma programada una vez al semestre
y pactar el retratamiento de los mismos
en la PTAR municipal, cumpliendo
con una disposición adecuada de los
mismos. Esta determinación nos
facultó para que las intervenciones
sean preventivas y no correctivas,
como era el caso.
Se busca lograr un programa de
mantenimiento preventivo y ejecutarlo.
Otras metas a futuro será ampliar el
proyecto a todos los aspectos del manejo de
agua del campus, cuando sea pertinente a los
programas involucrados.
Como productos de investigación se
pueden enumerar además del presente
reporte técnico:
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Cumplimiento al monitoreo de agua
tratada según la normativa mexicana.
Informes mensuales.
Buena disposición de los lodos
generados.
Informe semestral o anual de las
actividades, reportado a la jefatura
del campus. Rediseño y colaboración
en acciones de mantenimiento.
Muestreo de agua potable del
campus y la escuela secundaria
aledaña.
Manual de operaciones de la PTAR
UACJ- CNCG (en revisión).
Protocolos del Laboratorio de
Ciencias Básicas UACJ- CNCG para
análisis de agua
Capacitación de dos alumnos
participantes en el proyecto
Asistencia como ponente de un
alumno al Congreso Nacional e
Internacional de Ciencias
Ambientales ANCA 2012 con datos
de este proyecto.
Integración de otros proyectos del
campus al manejo adecuado del
agua. Sistemas de riego y calidad de
agua. Producción y cuidado de
ornamentales.
CONCLUSIONES
La PTAR del campus Nuevo Casas
Grandes es una estructura crítica para el
funcionamiento de la totalidad de las
actividades universitarias y su
funcionamiento debe ser efectivo y eficiente.
La implementación del presente proyecto ha
permitido la revisión de los puntos críticos
en el funcionamiento de la infraestructura y
la administración de operaciones, con la
consecuente mejora en las condiciones de
operación.
Los trabajos de grupo, generación de
protocolos y manual de operación se están
realizando, con lo que se consigue formular
prácticas y enriquecer el currículo de los
estudiantes de programas como Ingeniería
en Agronegocios. Además se están
detonando nuevos proyectos periféricos al
tema.
El laboratorio de ciencias básicas
cuenta ahora con las prácticas de análisis de
agua desarrolladas para este proyecto,
faltando sólo aquellas que se limitan por el
equipo aún faltante en el campus. Faltan
sólo Los equipos de determinación de
oxígeno disuelto y grasas para dar cabal
cumplimiento a las disposiciones legales.
REFERENCIAS
Butler, E., Hung, Y. T., Yeh, R. Y. L., &
Suleiman Al Ahmad, M. (2011). Electrocoagulation
in wastewater treatment. Water, 3(2), 495-525.
Norma Mexicana. (1987). NMX-AA-042-
1987: Norma mexicana que establece la técnica para
la determinación del número más probable (NMP) de
coliformes totales, coliformes fecales
(termotolerantes) y Escherichia coli presuntiva. 1987
Norma Oficial Mexicana. (1997). NOM-
003-ECOL-1997: Norma Oficial Mexicana que
establece los límites máximos permisibles de
contaminantes para las aguas residuales tratadas que
se reusen en servicios al público. México.
Organización Mundial de la Salud. (1985).
Guías para la calidad del agua potable. Organización
Panamericana de la Salud, Oficina Sanitaria
Panamericana, Oficina Regional de la Organización
Mundial de la Salud.
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Pescod, M.B. (1992). Wastewater treatment
and use in agriculture – FAO irrigation and drainage
paper 47. Rome : Food and Agriculture Organization
of the United Nations, 1992. pág. 125. ISBN 92-5-
103135-5.
Saady, N. M. C. (2012). Effects of inclined
plates and polyelectrolyte on the performance of
settling tank. Journal of Applied Sciences in
Environmental Sanitation, 7(1): 35-42.
Solís, S.S. (2009). Análisis técnico de la
planta de tratamiento de aguas residuales de la UACJ,
Campus Nuevo Casas Grandes, Chihuahua.
Ingeniería Civil y Ambiental, Intituto de Ingeniería y
Tecnología e la Universidad Autónoma de Ciudad
Juárez. Ciudad Juárez, Chih. : No publicado, 2009.
Interno para Planta Física.
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ANEXO A
Muestreos mensuales desde 2011 a 2012.
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CULCyT//Enero-Abril, 2014 23 Año 11, No 52: Especial No 1
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CULCyT//Enero-Abril, 2014 25 Año 11, No 52: Especial No 1
ANEXO B
Muestreo de fuentes de agua potable en el campus y secundaria anexa.
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ANEXO C
Informes semestral (2011) y anual (2012)
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CULCyT//Enero-Abril, 2014 28 Año 11, No 52: Especial No 1
CULCyT//Enero-Abril, 2014 29 Año 11, No 52: Especial No 1
CULCyT//Enero-Abril, 2014 30 Año 11, No 52: Especial No 1
CULCyT//Enero-Abril, 2014 31 Año 11, No 52: Especial No 1
ANEXO D
Cartel ANCA 2012 de Leonardo Ruiz, alumno capacitado.